計算機技術(shù)在電壓無(wú)功方面的應用論文
論文導讀：從改善電能質(zhì)量和節約人力方面比較電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置具有不可比擬的優(yōu)勢。通過(guò)一系列自動(dòng)化技術(shù)將其功能整合在一起。自動(dòng)化，計算機技術(shù)在電壓無(wú)功方面的應用。
關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)，電壓無(wú)功，自動(dòng)化，應用
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的飛速發(fā)展，居民和各類(lèi)企業(yè)對供電質(zhì)量和可靠性的要求日益提高，從改善電能質(zhì)量和節約人力方面比較電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置具有不可比擬的優(yōu)勢，已逐步取代原來(lái)通過(guò)值班員手動(dòng)調節檔位和投切電容器來(lái)調整電壓的方式，在維系電力系統穩定中的作用已充分展示出來(lái)。論文參考，自動(dòng)化。電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置由大量的數據采集、數據計算、數據傳輸、數據控制、程序執行元件組成，通過(guò)一系列自動(dòng)化技術(shù)將其功能整合在一起，因此，了解電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制中的自動(dòng)化原理對于研究電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制有著(zhù)十分重要的作用。為此本文著(zhù)重分析了電壓無(wú)功優(yōu)化控制中的自動(dòng)化技術(shù)。
一、自動(dòng)控制系統的結構
�。ㄒ唬┱{壓方式
無(wú)功優(yōu)化控制系統設計在設置母線(xiàn)電壓限定范圍后，自動(dòng)對高峰負荷時(shí)段、低谷負荷時(shí)段的電壓值進(jìn)行適當調整，以保證在合格范圍內的電壓滿(mǎn)足逆調壓方式。論文參考，自動(dòng)化。當電壓超出額定范圍時(shí)，則與同級和上級變電所的電壓進(jìn)行比較，然后判斷出應該調節同級還是上級變電所的主變檔位。
�。ǘ┱{整策略
電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制包含兩個(gè)方面，分別是電壓優(yōu)化和無(wú)功優(yōu)化：
1、電壓優(yōu)化
當母線(xiàn)電壓超上限時(shí)，首先下調主變的檔位，當不能滿(mǎn)足要求時(shí)才切除電容器；當母線(xiàn)電壓超下限時(shí)，首先投入電容器，當不能滿(mǎn)足要求時(shí)再上調主變檔位，總之要確保電容器最合理的投入。
2、無(wú)功優(yōu)化
當系統電壓保持在限定范圍內后，通過(guò)系統的自動(dòng)控制，決定各級變電所電容器的先后投入，使得無(wú)功功率的流向最平衡，最能提高功率因數。
二、自動(dòng)化數據采集、計算和傳輸
作為一個(gè)自動(dòng)控制系統，全面的數據采集是整個(gè)控制過(guò)程最關(guān)鍵的一部，其采集數據的精度和安全直接影響整個(gè)系統的精度和安全。論文參考，自動(dòng)化。一個(gè)完善的無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制系統應該能實(shí)時(shí)自動(dòng)的從調度中心、各監控站采集電網(wǎng)電壓、功率、主變檔位、電容器運行狀態(tài)等數據并能確保當遙測遙信值不變時(shí)不與SCADA系統進(jìn)行數據傳輸，減少系統資源占用。
在采集到實(shí)時(shí)數據后，過(guò)往的自動(dòng)控制系統都是通過(guò)“專(zhuān)家系統”對數學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化和分解，然后利用潮流計算和專(zhuān)家系統等方法進(jìn)行求解。隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，自動(dòng)控制系統能夠突破優(yōu)化計算難于尋找工程解的難題，采用模糊控制的'算法，充分考慮諧波，功率因數擺動(dòng)，電壓波動(dòng)和事故閉鎖等因素，通過(guò)一系列精密芯片的配合計算出使電網(wǎng)電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網(wǎng)最優(yōu)運行電壓以供控制部件執行。
系統在數據傳輸上使用只與內存交互數據而不存取硬盤(pán)的內存數據庫技術(shù)，既提高了數據的存取速度，又節省了硬盤(pán)使用。為了提高傳輸效率，系統還會(huì )根據傳輸數據的類(lèi)型和要求的不同，自動(dòng)采用不同的傳輸協(xié)議：使用TCP/IP協(xié)議傳輸大量的重要數據，使用UDP協(xié)議傳輸少量的廣播數據。在數據傳輸準確度方面，子站在接受到數據后會(huì )自動(dòng)向主站發(fā)送反校信號，以驗證所受數據的準確性。
三、系統的自動(dòng)控制
電壓無(wú)功優(yōu)化控制的基本過(guò)程如下：首先是主站控制系統進(jìn)行電壓無(wú)功計算，然后把計算得到的各級變電所的功率因數、電壓的區域無(wú)功定值結果通過(guò)光纖通道傳達至各級變電所的電壓無(wú)功控制系統。各級變電所的控制系統周期性的把本站的功率因數、電壓和接收到的定值結果比較，以判斷是否越限。
為了保證電網(wǎng)損耗最低，主站的控制系統要不斷跟緊電網(wǎng)運行方式的變化，隨時(shí)計算出最新的區域無(wú)功定值結果并傳達至各級變電所的電壓無(wú)功控制系統。由于主站的控制系統計算最初的區域無(wú)功定值時(shí)需要一定的時(shí)間，這就會(huì )造成各級變電所從啟動(dòng)控制系統至接收到第一個(gè)信號間有一個(gè)時(shí)間段，系統定義這段時(shí)間內的定值是按照本地系統運行的。論文參考，自動(dòng)化。
當主站系統遇到特殊情況（如有影響電網(wǎng)拓撲結構的遙信變位發(fā)生）時(shí)，能夠即時(shí)撤銷(xiāo)子站控制系統當前正在執行的區域無(wú)功定值。子站控制系統即以本地無(wú)功定值運行，待再次受到主站重新計算的定值時(shí)才轉以新定值運行。論文參考，自動(dòng)化。子站控制系統實(shí)時(shí)監視主站的定值下傳通道是否正常，通信異常時(shí)，立即改為執行本地定值，直至通道恢復正常。論文參考，自動(dòng)化。
四、系統自動(dòng)化的安全保證
目前國內的一些系統僅僅只做到了一層閉環(huán)控制，安全可靠性根本無(wú)法保證。而隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，最新的系統則是采用主站和子站同時(shí)的雙層實(shí)時(shí)閉環(huán)反饋控制結構。實(shí)驗證明由于采用了雙層實(shí)時(shí)閉環(huán)反饋控制結構，當運行中發(fā)生用戶(hù)定義的需要閉鎖的異常事件時(shí)，控制系統能夠立即執行閉鎖，符合電網(wǎng)結構和調度運行特點(diǎn)，適合各種大小電網(wǎng)的安全可靠運行，能更有利地保證提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，其具體的安全策略如下：
自動(dòng)估算電網(wǎng)電壓，使電容器平穩投切，避免出現振蕩；自動(dòng)估算電壓調節后的無(wú)功變化量，使主變檔位平穩調整，避免出現振蕩。
當需要調節的變電所的主變并聯(lián)運行時(shí)，為了避免出現其中一臺主變頻繁調節的情況，首先調節據動(dòng)率較高的那臺主變的檔位。應對于主變和電容器出現的異常情況，系統能夠自動(dòng)減少主變檔位調整次數，使設備壽命增加，電網(wǎng)安全得到保證。當遭遇設備異常時(shí)，系統自動(dòng)閉鎖，而且必須人工手動(dòng)來(lái)解除封鎖。具體的異常情況有：電容器或主變檔位異常變位；系統需要采集的數據異常；系統數據不刷新。特別的當發(fā)生10kV單相接地時(shí)，系統自動(dòng)閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數據不準確，系統采用同時(shí)判斷遙測數據和遙信數據的方式，提高了采集數據的準度。
五、結論
本文通過(guò)對電壓無(wú)功優(yōu)化控制系統的淺要介紹，分析了其包含的自動(dòng)化技術(shù)，從一個(gè)側面反映了我國電力系統自動(dòng)化科技的發(fā)展，也展現了電力行業(yè)專(zhuān)業(yè)人才的卓越才能。本文對電壓無(wú)功優(yōu)化控制系統從設計思想，系統構成方面進(jìn)行的論述，可作電力專(zhuān)業(yè)的教輔材料，也可供電壓無(wú)功優(yōu)化控制裝置設計和運行參考。
參考文獻
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